|
本研究は，土壌中の窒素動態・水分・熱移動について，モデル構築とシミュレーション，および室内・現場観測に基づいて明らかにすることを目的としたものである。平成26年度は，植生のある地表面における熱収支式を，土中水分・熱・溶質移動予測プログラムであるHYDRUS-1Dに組み込んだ。また，生物地球化学反応プログラムPHREEQCを用いて窒素・炭素連結モデルを構築し，HYDRUS-1Dによる水分・熱・溶質移動の予測と結合した（HP1プログラム）。このプログラムでは，有機態窒素，アンモニア態窒素，硝酸態窒素の窒素形態変化に加え，植物根の吸水と養分吸収についても表現することができる。
また室内実験では，蒸発過程における水分・窒素成分移動実験を行い，水分移動にともなう無機態窒素の移動，特にアンモニア態窒素の土への吸着と亜硝酸態・硝酸態窒素への形態変化について明らかにした。窒素の各態の測定には，吸光光度計DR6000を用いた。
肥料としての窒素成分の挙動を考えるためには，植物根がどの深さでどれだけの水を吸水し，蒸散していくかについての把握が不可欠である。そこでポットと圃場においてダイズ栽培を行い，水分センサーを各深さに埋設することによって，吸水過程の水分量変化と蒸散速度の測定を行った。特に平成25年度に比べ，植物の生長に焦点を当てた。ポット試験では根の伸長にともなう吸水分布の変化について，実測水分データと根の吸水モデルを含む数値シミュレーションから定量的に明らかにした。圃場試験では，土中水分量の実測データに基づき，植物体の生長にともなう地表面蒸発と蒸散の変化について明らかにした。
|
